Funcionamiento de la bobina de encendido y del sistema de platinos en el automóvil
Resumen
El documento explica cómo funciona la bobina de encendido en un motor de gasolina, desde la corriente primaria y la formación del campo magnético hasta la generación de alta tensión en el secundario. Describe el papel de los platinos o ruptor, el problema de las chispas y su solución con un condensador. También presenta el encendido por distribución DIS y el sistema electrónico Renix con sus sensores.
Puntos clave
- Al cerrarse el ruptor circula la corriente primaria y se forma un campo magnético en la bobina.
- Al abrirse el circuito primario, el campo magnético se desploma e induce una tensión que puede alcanzar entre 300 y 400 voltios.
- La tensión inducida en el secundario aumenta si el campo desaparece más rápido, si la corriente primaria es mayor o si la relación de espiras es mayor.
- El salto de chispa en el ruptor provoca quemadura y desgaste de los contactos, y se corrige con un condensador en paralelo.
- En el sistema DIS, cada bobina doble alimenta dos bujías a la vez, una para los cilindros 1 y 4 y otra para los cilindros 2 y 3.
- En el sistema Renix, la Unidad Electrónica de Control interrumpe el primario de la bobina usando datos de sensores como el del cigüeñal, presión del colector, temperatura y posición de la mariposa.
Esquema de Conexión de Platinos y Funcionamiento de la Bobina de Encendido
Esquema de Encendido de Platinos (Referencia Numérica)
- 30: Positivo de la batería.
- 15: Alimentación positivo a través de la llave de contacto.
- 1: Salida de platinos (ruptor).
- 4: Bobina.
- 50: Positivo al motor de arranque.
- 31: Negativo de la batería.
Funcionamiento de la Bobina de Encendido
Corriente Primaria
Al cerrarse los contactos del ruptor (1), pasa la corriente primaria (2) por el enrollamiento (3) de la bobina. Se forma entonces un campo magnético (5), intensificado por el núcleo de hierro (4). Este campo magnético, que contiene la energía de encendido, permanece invariable en tanto el circuito primario permanece cerrado.
En el instante en que los contactos del ruptor abren el circuito primario (6), el campo magnético (7) se desploma. Las líneas del campo magnético (5) se desplazan por el arrollamiento de la bobina (3). Esto induce en ella una tensión que, según la ley de inducción, es un tanto más alta cuanto más rápida es la desconexión.
En los sistemas reales de encendido por bobina se alcanzan tensiones de 300-400 voltios. La tensión en el instante de la desconexión es tan grande que los electrones salvan el entrehierro entre los contactos que se abren, produciendo un arco voltaico (chispas).
Ejercicios de Comprensión
15. ¿Qué consecuencias resultan de las chispas en el ruptor, con respecto a la energía del encendido del sistema y al esfuerzo de los contactos?
- Transformación de energía a costa de la energía de encendido.
- Quemadura intensa de los contactos, con el consecuente mayor desgaste.
16. ¿Cómo se puede subsanar el salto de chispa en los contactos del ruptor?
- Conectando un condensador en paralelo al ruptor.
Corriente Secundaria
Cuando el ruptor (1) se cierra, la corriente primaria (2) pasa por el arrollamiento primario (3) de la bobina, formándose un campo magnético (4). Una vez formado el campo, el valor de la corriente primaria (2) solo está determinado por la tensión de alimentación y la resistencia óhmica del arrollamiento primario.
Si el ruptor corta el circuito primario (5), en el instante del encendido, se interrumpe el campo magnético (6), y se induce una tensión tanto en el arrollamiento primario (3) como en el secundario (7).
La tensión inducida en el arrollamiento secundario es tanto más alta cuanto:
- Más rápidamente desaparece el campo magnético.
- Mayor es la corriente primaria.
- Mayor la relación de espiras entre los enrollamientos primario y secundario.
El impulso de alta tensión del secundario es la alta tensión que suministra el sistema de encendido.
Distribución del Encendido (DIS)
El encendido en un motor de cuatro cilindros se realiza por parejas. De esta forma los pistones 1 y 4 se mueven a la vez y con un desfase de 180° con los pistones 2 y 3. Cada bobina doble se conecta a dos bujías, una para la bujía 1 y 4 y otra bobina para la 2 y 3. Cuando una bobina origina la alta tensión, hace que la chispa salte en dos bujías a la vez. Una chispa se utiliza para inflamar la mezcla del cilindro que está en compresión, mientras que la otra chispa salta en el otro cilindro al finalizar la carrera de escape y empezar la de admisión.
Sistema de Encendido Renix (Electrónico)
Este sistema se alimenta desde la batería (1), pasando por la llave de contacto (2). La Unidad Electrónica de Control (UEC) (3) recibe información de las condiciones en que se encuentra el motor gracias a sensores como:
Sensores Clave en el Sistema Renix:
- Sensor de velocidad angular y posición angular del cigüeñal (4).
- Sensor de presión en el colector de admisión (5).
- Sensor de temperatura del motor (6).
- Sensor de la posición de la mariposa de gases (7).
Con estos datos, la UEC es capaz de gestionar el encendido interrumpiendo el circuito primario de la bobina (8), la cual enviará la alta tensión al distribuidor (9) para repartirla a las bujías por orden de encendido.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Por qué saltan chispas en los platinos del ruptor?
Al abrirse el circuito primario, la tensión inducida es tan alta que los electrones salvan el entrehierro entre los contactos y producen un arco voltaico. Estas chispas queman los contactos y aumentan su desgaste.
¿Cómo se soluciona el salto de chispa en el ruptor?
Se conecta un condensador en paralelo al ruptor. Así se reduce el arco entre los contactos al abrirse.
¿Cómo funciona el encendido DIS en un motor de cuatro cilindros?
Las bobinas dobles encienden por parejas los cilindros 1 y 4 y los cilindros 2 y 3, que están desfasados 180°. Una chispa inflama la mezcla en compresión y la otra salta en el cilindro que acaba el escape y empieza la admisión.
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